Hukum Kirchhoff di elekrotehnike

Dalam perhitungan rangkaian listrik AC dan DC selain rumus yang terkenal Ohm juga menerapkan hukum Kirchhoff. Pria, yang karyanya berkaitan dengan teknik listrik, harus bahkan di malam hari tanpa ragu-ragu untuk memberikan definisi untuk masing-masing dua undang-undang. Sering tidak perlu untuk melakukan perhitungan sebanyak untuk memahami proses.

Kembali pada tahun 1845, fisikawan Jerman Gustav Kirhgof berdasarkan karya Maxwell (kekekalan muatan, dan sifat dari medan elektrostatik) merumuskan dua aturan untuk menentukan hubungan antara tegangan dan arus pada sirkuit listrik tertutup. Hal ini memungkinkan untuk memecahkan hampir semua masalah aplikasi yang berhubungan dengan listrik. Hukum Kirchhoff digunakan untuk menghitung rangkaian listrik linear, memungkinkan untuk memperoleh sistem klasik persamaan linear yang memperhitungkan tegangan dan arus yang menjadi dikenal setelah tugas.

kata-kata menyarankan penggunaan istilah listrik "sirkuit node dan cabang." Cabang - adalah setiap jalur sirkuit dua sisi, panjang sewenang-wenang nya. Circuit - sistem cabang terobsesi, yang, memulai gerakan mental setiap titik di cabang manapun, pada akhirnya masih masuk ke tempat di mana gerakan mulai. cabang lebih dimengerti disebut "roll over", meskipun hal ini tidak sepenuhnya benar. Node - titik di mana dua atau lebih cabang.

1 Hukum Kirchhoff sangat sederhana. Hal ini didasarkan pada hukum dasar kekekalan muatan. Hukum pertama Kirchhoff menyatakan: jumlah arus (aljabar), berjalan menyusuri cabang untuk satu simpul sama dengan nol. Artinya, I1 + I2 + I3 = 0. Untuk perhitungan diasumsikan bahwa nilai arus yang mengalir ke node memiliki tanda "+" dan yang dihasilkan "-". Jadi rumus menjadi pandangan diperluas I1 + I2 - I3 = 0 Dengan kata lain, jumlah arus yang mengalir ke sebuah simpul sama dengan jumlah limbah. Hukum ini Kirchhoff sangat penting untuk memahami prinsip-prinsip peralatan listrik. Sebagai contoh, menjelaskan mengapa saat menghubungkan gulungan motor listrik pada "bintang" atau "segitiga" ada interfase sirkuit pendek.

Hukum 2 Kirchhoff umumnya digunakan untuk menghitung loop tertutup dengan sejumlah cabang. Hal ini secara langsung berkorelasi dengan hukum ketiga Maxwell (medan magnet konstan). Aturan tersebut menyatakan bahwa jumlah aljabar tegangan turun pada masing-masing cabang sirkuit adalah sama dengan jumlah nilai emf dihitung untuk semua cabang sirkuit. Hal ini jelas bahwa dengan tidak adanya sirkuit tertutup dari sumber tenaga listrik (EDS), drop tegangan yang dihasilkan juga akan menjadi nol. Dalam istilah yang lebih sederhana, sumber energi hanya dikonversi ke konsumen, dan bertujuan kembali ke nilai aslinya. Menggunakan hukum ini memiliki sejumlah fitur, seperti halnya dengan yang pertama.

Menyusun persamaan sirkuit, diasumsikan bahwa nilai numerik dari gaya gerak listrik memiliki tanda positif ketika arah diterima awalnya memotong sirkuit (biasanya searah jarum jam) bertepatan dengan arahnya, dan negatif jika arah yang berlawanan. Hal yang sama berlaku untuk resistor: ketika arah arus adalah sama dengan bypass dipilih, drop tegangan pada itu dikaitkan dengan tanda "+". Sebagai contoh, E1 - E2 + E3 = I1R1 - I2R2 + I3R3 + I4R4 ...

Akibatnya, memotong semua cabang milik komponen sirkuit dari sistem persamaan linear, pemecahan itu, adalah mungkin untuk mempelajari semua cabang saat ini (dan unit). Soal hubungan yang diperoleh dengan metode arus lingkaran.

Sulit untuk melebih-lebihkan pentingnya hukum Kirchhoff untuk teknik elektro. Kemudahan menulis persamaan dan solusi mereka dengan metode aljabar klasik adalah alasan untuk digunakan secara luas.